自动变速器行星齿轮传动机构设计
行星齿轮机构设计
】、行星轮系相关计算
1、行星轮系各齿轮数据：
选行星轮数目K=3,行星轮齿数组合为
Za=12,Zb=54，Zc=21
（a为中心轮，b为齿圈，c为行星轮）
传动比为：
满足齿数条件要求。
中心齿轮：齿顶圆①14mn,齿根圆①9.5mm，分度圆①12mn,齿宽
中心齿轮20Cr
渗碳淬火+低温回火
HRC56~62
行星轮20CrMnTi
渗碳淬火+低温回火
HRC56~62
齿轮传动的精度
6级
模数m=2.5mm来自齿数中心齿轮Za=12
行星齿轮Zc=21
齿宽
中心齿轮b=22.68
行星齿轮b=22.68
(2)校核齿面疲劳强度
计算及说明
结果
精度等级由已知条件知
校核弯曲疲劳强度
课程设计说明书
题 目：
学生姓名：
专 业：机械设计制造及其自动化
班 级：
学 号：
指导教师：
日 期：2012年06月15日
封 面
课程设计说明书正文
序 言1
一、零件分析2
1.简单的行星齿轮机构的特点2
2.行星齿轮机构基本特征3
二、行星轮系相关计算4
1、行星轮系各齿轮数据4
2、传动零件的校核计算5
3.内啮合齿轮传动6
个行星齿轮机构中，如行星轮的自转存在，而行星架则固定不动，这 种方式类似平行轴式的传动称为定轴传动。齿圈是内齿轮，它和行星
轮常啮合，是内齿和外齿轮啮合，
两者间旋转方向相同。行星齿轮的
个数取决于变速器的设计负荷，通
行星传动齿轮结构设计的基本原则
行星传动齿轮结构设计的基本原则
为了充分发挥行星齿轮传动的优点，应采用能够补偿制造误差，使各行星轮均匀分担载荷的均载机构，可降低不均匀系数，提高承载能力，降低噪声，主要有以下几点基本原则：1）良好的均载性能，浮动构件的质量要轻、受力要大（例如NGW型传动中行星轮受力最大，为2倍圆周力），受力大则浮动灵敏。
此外，浮动构件应能以较小的位移量即可补偿制造误差（例如NGW型传动中，行星轮和行星架在均载时的移动量较小）；
2）良好运动学和动力学性能，即均载机构的效率要高，并具有缓冲和减振性能等；
3）良好的工艺性和竞技性，即结构尺寸小、质量轻、机构简单、对各构件的精度无过高要求，使用可靠费用低；
4）适应传动的总体布局
兆威机电通过在齿轮及齿轮箱领域十二年的专业设计、开发、生产，通过行业的对比及大量的实验测试数据设计开发出减速齿轮箱,行星齿轮箱,齿轮箱电机,齿轮箱马达,减速齿轮箱电机,减速齿轮箱马达,微型减速电机。
行星齿轮机构的设计与计算
行星齿轮机构的设计与计算行星齿轮机构是一种广泛应用于机械传动系统中的重要装置，其可以实现高速度、高传动比和高扭矩的传动效果，被广泛应用于工业领域。
本文将从行星齿轮机构的结构设计、传动计算和性能评价三个方面，对其进行详细叙述。
一、行星齿轮机构的结构设计行星齿轮机构包括太阳轮、行星轮、内齿圈和行星架等组成。
在进行结构设计时，需要根据传动比、扭矩和转速等要求，选取合适的节数及行星齿轮的参数，并确定合适的齿轮副布置。
在选择节数时，应根据所需的传动比和运动稳定性等因素进行综合考虑。
齿轮副布置可以选择封闭式和开放式两种形式，封闭式结构更为紧凑，但加工和安装难度较大。
而开放式结构则相对较为简洁，方便维护和安装。
二、行星齿轮机构的传动计算1.传动比计算传动比=（Zs+Zr）/Zs其中，Zs表示太阳齿轮的齿数，Zr表示行星轮的齿数。
2.齿轮尺寸计算齿轮尺寸计算主要包括齿轮副模数的选择和齿面强度的计算。
在选择齿轮副模数时，需要根据预计的工作载荷和制造工艺等因素进行综合考虑。
齿面强度的计算可以通过以下公式求解：齿面强度Ft=KF*KH*m*b*Y其中，KF为荷载系数，KH为接触系数，m为模数，b为齿轮宽度，Y 为齿轮材料影响系数。
三、行星齿轮机构的性能评价1.传动误差传动误差是指传动中实际传动比与理论传动比之间的差异。
传动误差主要由机构的制造误差和装配误差引起。
为了降低传动误差，可以采用精密加工和装配工艺，优化齿轮表面处理等措施。
2.传动效率传动效率是指输入功率与输出功率之间的比值，可以通过以下公式计算：传动效率η=（输出功率/输入功率）*100%传动效率的高低主要取决于齿轮的摩擦损失和变形损失。
为了提高传动效率，可以采用高精度的齿轮和适当的润滑措施。
3.寿命综上所述，行星齿轮机构的设计与计算需要根据传动要求对结构进行设计，并进行传动比和齿轮尺寸的计算。
在性能评价方面，需要关注传动误差、传动效率和寿命等因素，并采取相应的措施进行优化。
第章 行星齿轮变速器结构与工作原理
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2、拉威娜式自动变速器齿轮机构动力传递 路线
1）行星架制动，小太阳轮输入 传动路线： 小太阳轮→短行星齿轮→长行星齿轮（仅有
自转）→内齿圈→输出轴，此变速结果为 同向减速传动。
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2）大太阳轮制动，小太阳轮输入 传动路线： 小太阳轮→短行星齿轮→长行星齿轮（随
应用相对较小。
3 小减速比 (e) 太阳轮 齿圈 行星架 汽车自动变速器减速挡。
4 小增速比 (b) 太阳轮 行星架 齿圈 汽车自动变速器超速挡。
5 减速反向 (c) 行星架 太阳轮 齿圈 汽车自动变速器倒挡。
6 增速反向 (f) 行星架 齿圈 太阳轮
应用相对较小。
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3.2.4 多排行星齿轮机构
离合器、制动器、单向离合器统称为自动变速器行星 齿轮机构换档执行元件或施力元件。
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3.4 典型行星齿轮传动原理及工作 分析
3.4.1 拉威娜式行星齿轮传动原理
图3-13 拉威娜式行星齿轮变速机构 1-小（前）太阳轮；2-行星架；3-短行星轮；4-长行星齿轮；5-齿圈；6-大（后）太阳轮
轮机构等速传动。
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2、离合器的组成
图3-8 自动变速器离合器
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3、离合器的工作过程
各钢片与摩擦片压紧接 合在一起时，具有共同 转速并传递相应的转矩。
芯体或壳体可以与输入轴、 输出轴、太阳轮、内齿圈、 行星架、单向离合器中任 意一个部件直接或间接相 连。
通过壳体或芯体可将输入（力矩 及转速）导入或将输出（变换后 的力矩及转速）导出，也可将行 星齿轮机构中的任两个元件连接 一起，实现直接传动。
机械课程设计说明书,行星齿轮减速器传动装置设计(单级)
基于行星轮减速器的传动装置设计学院： XXXXXXXXXXXXXXX专业：机械设计制造及其自动化班级：机械 xxx学号： XXXXX姓名： XXXXX指导老师： XXXXXXX目录一、设计选题............................. 错误!未定义书签。
应用背景.............................. 错误!未定义书签。
题设条件.............................. 错误!未定义书签。
二、传动装置的方案设计................... 错误!未定义书签。
选取行星齿轮传动机构................. 错误!未定义书签。
总体传动机构的设计................... 错误!未定义书签。
三、传动装置的总体设计................... 错误!未定义书签。
选择电动机........................... 错误!未定义书签。
传动系统的传动比...................... 错误!未定义书签。
传动系统各轴转速/功率/转矩........... 错误!未定义书签。
四、减速器传动零件的设计................. 错误!未定义书签。
齿轮的设计计算与校核................. 错误!未定义书签。
确定各齿轮的齿数.................. 错误!未定义书签。
初算中心距和模数.................. 错误!未定义书签。
齿轮几何尺寸计算................... 错误!未定义书签。
齿轮强度校核（受力分析/接触弯曲强度校核）错误!未定义书签。
轴/轴承/联轴器/键的设计计算与校核.... 错误!未定义书签。
行星轴设计（轴/轴承）............. 错误!未定义书签。
行星架结构设计.................... 错误!未定义书签。
行星齿轮机构设计
行星齿轮机构设计行星齿轮机构，也称太阳齿轮行星廓形机构，是一种常用的传动组件。
它由太阳轮、行星轮、行星架和内凸轮组成，是一种用来实现变速传动的机构。
行星齿轮机构可以根据不同的齿轮比来实现高、低速变速或反向驱动。
行星齿轮机构的设计要考虑到很多方面，如齿轮布置、齿轮参数的选择、行星架的设计以及齿轮的精度等等。
下面将对行星齿轮机构的设计进行详细介绍。
1. 齿轮布置行星齿轮机构的齿轮布置是整个机构设计的基础，它决定了行星齿轮机构的齿轮比。
在行星齿轮机构中，通常选择两个固定齿轮（太阳轮和内凸轮），以及一个围绕其中心轴线旋转的行星架。
不同的齿轮布置方式影响行星轮的齿轮数量和行星轮的齿轮比。
2. 齿轮参数的选择为了使行星齿轮机构具有良好的传动性能，需要对齿轮参数进行精确的计算和选择。
具体来说，需要选择正确的模数、齿数、分度圆直径等参数，以确保齿轮和行星架之间的匹配关系。
在选择齿轮参数时，应尽可能减小齿轮的重量和惯性，以提高机构的传动效率。
3. 行星架的设计行星架是行星齿轮机构中最为关键的组件之一。
它的设计需要考虑到行星轮的数目、行星轮与行星架之间的间隙、行星架的强度和刚度等因素。
在进行行星架设计时，应注意控制行星轮与行星架之间的最小可用空隙，以避免产生不稳定的振荡和噪音。
4. 齿轮的精度行星齿轮机构需要保证齿轮的精度，以确保传动的准确性和可靠性。
具体来说，应保证齿轮的齿面和相邻轴的同轴度，齿轮的轴向间隙以及齿轮的齿廓精度等。
在加工齿轮时，应采用高精度的数控机床，以确保齿轮的精度和质量。
纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计
纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计【摘要】本文主要讨论了纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计，通过引言部分介绍了研究背景、研究意义和研究目的。
在正文部分分析了纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器的基本原理、齿轮箱设计、行星齿轮系统设计、动力传递系统设计和结构优化设计。
结论部分归纳了纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计的重要性，探讨了未来发展方向，并对研究内容进行了总结。
该研究对提高纯电动汽车的性能和节能环保具有重要意义，为未来的汽车工程技术发展提供了有益的参考。
【关键词】纯电动汽车，两挡，行星齿轮，自动变速器，结构设计，基本原理，齿轮箱设计，动力传递系统设计，结构优化设计，重要性，未来发展方向，总结。
1. 引言1.1 研究背景现在汽车已经成为人们日常生活中不可或缺的交通工具，而随着全球对环境保护和节能减排的重视，纯电动汽车逐渐成为汽车行业的发展趋势。
而纯电动汽车的自动变速器作为其关键部件之一，对其性能和效率起着至关重要的作用。
对纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器的结构设计进行研究和优化，将有助于提高纯电动汽车的性能和驾驶体验，推动纯电动汽车技术的发展和普及。
本文将深入探讨纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器的结构设计原理及优化方向，为纯电动汽车的发展提供参考和指导。
1.2 研究意义纯电动汽车是未来汽车发展的趋势，具有零排放、低噪音和高效率的特点，因此受到越来越多消费者的青睐。
而自动变速器作为汽车的重要组成部分，对于提升驾驶舒适性和能效性起着至关重要的作用。
纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计的研究意义在于，可以提高变速器的效率和可靠性，进一步提升纯电动汽车的整体性能。
通过对变速器结构进行优化设计，可以实现更顺畅的动力传递，减少能量损失，延长汽车的使用寿命。
优化设计也可以减少零部件的磨损和故障率，降低维护成本，提高汽车的可靠性和稳定性。
在当前环保和节能的大环境下，纯电动汽车的发展已经成为汽车行业的主流趋势。
纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计
纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计【摘要】本文主要探讨纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器的结构设计。
在我们将介绍研究背景、研究目的和研究意义。
在我们将从电动汽车变速器概述入手，深入介绍行星齿轮自动变速器原理，重点讨论纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器设计要点和结构设计优化，最后进行性能测试与验证。
在我们将评估设计方案的可行性，展望未来研究方向，并对整个研究进行总结。
通过本文的研究，我们旨在提高纯电动汽车的传动效率和性能，推动电动汽车技术的发展和应用。
【关键词】纯电动汽车、两挡行星齿轮自动变速器、结构设计、设计优化、性能测试、可行性、未来展望、结论总结1. 引言1.1 研究背景随着环境污染问题日益严重和对能源消耗的担忧加剧，传统内燃机汽车逐渐不再适应当今社会的需求。
新能源汽车成为了解决这些问题的重要方向之一。
在众多新能源汽车中，纯电动汽车由于其零排放、低噪音等优点逐渐受到消费者的青睐。
纯电动汽车的发展离不开先进的变速器技术。
传统汽车一般采用机械液力变速器或自动变速器，在纯电动汽车中，对变速器的性能、体积、重量等方面提出了更高的要求。
研究并开发适用于纯电动汽车的新型变速器至关重要。
本文旨在探讨纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器的结构设计，通过对其原理和要点进行深入研究，为纯电动汽车变速器技术的发展提供新的思路和方法。
本研究有望为纯电动汽车的性能提升和市场应用打下坚实的基础。
部分为本文研究提供了必要的背景和动机，也为后续内容的展开奠定了基础。
1.2 研究目的本文旨在通过对纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计的研究，探讨其在电动汽车领域中的应用以及优化方向。
具体研究目的包括以下几点：通过深入分析和研究电动汽车变速器的概念和原理，探讨行星齿轮自动变速器在纯电动汽车中的作用和意义，进一步完善电动汽车的整体性能。
通过研究设计了解纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器的设计要点和结构特点，分析其与传统汽车变速器的不同之处，为纯电动汽车变速器的优化提供参考。
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自动变速器行星齿轮传动机构设计
发表时间：2019-01-15T12:42:31.890Z 来源：《防护工程》2018年第30期作者：朱本超
[导读] 汽车变速器，是用于协调发动机转速和车轮实际行驶速度的变速装置，用于发挥发动机的最佳性能。
本文以拉维娜式四挡自动变速器为例，就自动变速器行星齿轮传动机构设计展开探讨。
朱本超
山东理工职业学院山东济宁 272067
摘要：汽车变速器，是用于协调发动机转速和车轮实际行驶速度的变速装置，用于发挥发动机的最佳性能。
本文以拉维娜式四挡自动变速器为例，就自动变速器行星齿轮传动机构设计展开探讨。
引言
行星齿轮机构是自动变速器的核心部件，它的优化设计一直都是研究的重点，目前主要的优化方法有:基于体积或质量最小，基于振动最小、基于强度最大或等强度，基于传动平稳性最好以及基于可靠度最高等等。
1自动变速器概述
自动变速器分为行星齿轮式和定轴式，在实际应用中，相比于定轴式，行星齿轮式的传动比范围更大，传动效率更高;在结构上，行星齿轮式的齿轮集中在中间，其动力通过多个模数较小的行星轮来传递，实现了结构上的简化，空间体积和重量也有了很大的降低。
2换挡执行机构设计
2.1结构组成及作用
本文以拉维娜式四挡自动变速器为例，设计的换挡执行机构包括三个离合器（C1，C2，C3），两个制动器（B1，B2），一个单向离合器（F），具体结构见图1所示。
其中：n21为小太阳轮转速，等于输入转速ni；n22为齿圈转速，等于输出转速n0；n23为行星架转速，此时为0；α2为齿圈齿数和小太阳轮齿数之比。
故传动比由上式可得为
②二挡：离合器C1接合，制动器B2制动大太阳轮。
此时动力传递路线为：泵轮→涡轮→涡轮→离合器C1→小太阳轮→短行星轮→长行星轮围绕不动的大太阳轮公转并驱动齿圈输出。
对于前排行星轮有
对于后排行星轮有
由以上两式可得传动比为
③三挡（直接挡）：锁止合器C0接合，液力变矩器锁死，离合器C1，C2，C3接合，使行星齿轮传动机构被锁止，则该系统成为一个整体转动。
此时动力传递路线为：泵轮→锁止离合器→离合器和整个行星轮副转动输出动力。
其传动比为
④四挡（超速挡）：锁止合器C0锁止，离合器C3接合，制动器B2制动大太阳轮。
此时动力传递路线为：泵轮→锁止离合器C0→离合器C3→行星架→长行星轮绕大太阳轮旋转，并驱动齿圈输出动力。
前行星排的特征方程式为：
可得其传动比为
⑤倒挡：倒挡离合器C2接合，使大太阳轮转动。
制动器B1工作，使行星架被制动。
此时动力传递路线为：泵轮→涡轮→涡轮轴→离合器C2→大太阳轮→长行星轮反向驱动齿圈。
前行星排的特征方程式为：
可得其传动比为
⑥空挡：各离合器和制动器都在闲置状态，此时行星齿轮机构各部分可以自由运动，则行星齿轮机构不传递动力，变速器处于空（N）挡位置。
3行星齿轮机构的评价指标
自动变速器行星齿轮机构的评价指标有很多，可选取几个常用的指标来进行比较。
评价指标之一是传动比，传动比幅度(等于i1/i4，也等于速比阶跃乘积)越大越好;而且速比阶跃较小有利于平稳换挡。
评价指标还可以是尺寸参数和工艺参数等。
尺寸参数是与行星排外形轮廓尺寸有关的参数，用各排齿数比α表示，α$(1.4，4.5)，α越接近2.7越好。
工艺参数是与自动变速器的制造工艺有关的参数，用T=αmin/
αmax来表示，αmin和αmax分别为最小和最大的齿数比α，T$(0.33，1)，T离1越近越好。
图2原设计和优化设计的传动比
图3原设计和优化设计的速比阶跃
从图2～图3中可以看到:①前进挡传动比方面，优化设计第1挡传动比略小于原设计，其他挡两者很接近或相等，优化前后传动比幅度几乎一样;②速比阶跃方面，原设计第1挡和2挡之间的速比阶跃是1.848，略有点高，优化后第1挡和2挡之间的速比阶跃是1.671，比较好，而且优化设计速比阶跃整体比原设计平缓，换挡冲击小，所以优化设计在这方面有优势。
从尺寸参数看，原设计α2离2.7较远，优化设计α2离2.7很近，非常好;两种设计α1的相差不大，所以综合考虑优化设计更好一些。
从工艺参数看，原设计T=0.594，优化设计T=0.681，优化设计的0.681比原设计的0.594更接近1，从而优化设计在工艺参数方面也有优势。
总之，尺寸参数和工艺参数方面，优化设计效果都不错。
结语
汽车变速器，是用于协调发动机转速和车轮实际行驶速度的变速装置，用于发挥发动机的最佳性能。
自动变速器由于其操作更加简便，一定程度上降低了驾驶员的疲劳度，提高了行驶安全性，因此自动变速器在轿车上的应用更加广泛。
本课题设计了四挡拉维娜式自动变速器的传动机构，通过对传动路线的分析与设计确定了变速器的具体方案，完成了行星齿轮传动机构的传动比计算及齿轮参数等的确定。
参考文献
[1]邓雷.汽车齿轮变速箱的振动分析与优化设计[D].重庆:重庆大学，2015:14－23
[2]孙金风，何红秀，陈胜，黄良玉，王启东.行星齿轮传动机构虚拟样机仿真研究[J].机械，2017，4.。